Qu'est-ce qui détermine si deux pièces de métal peuvent être assemblées sans problème ? Cet article se penche sur les facteurs critiques qui influencent la soudabilité des matériaux métalliques, de la composition des matériaux aux conditions environnementales. Les lecteurs découvriront les principes d'évaluation de la soudabilité, les méthodes d'essai courantes et la façon dont les différents métaux réagissent à des procédés de soudage spécifiques. Il est essentiel de comprendre ces points clés pour garantir l'intégrité et les performances des joints soudés dans diverses applications.
La soudabilité des métaux fait référence à la capacité des matériaux homogènes ou hétérogènes à former un joint sain et à répondre aux exigences de performance souhaitées au cours du processus de fabrication. Il existe deux types de soudabilité : la soudabilité de procédé et la soudabilité de service.
La soudabilité est la capacité d'un métal ou d'un matériau à produire des soudures de haute qualité, denses et sans défaut. joints soudés qui répondent aux exigences de performance dans des conditions spécifiques du processus de soudage.
La soudabilité est la mesure dans laquelle le joint soudé et l'ensemble de l'assemblage peuvent être soudés. structure soudée répondent à diverses propriétés, y compris les propriétés mécaniques conventionnelles.
Quatre facteurs peuvent affecter la soudabilité des métaux : le facteur matériau, le facteur conception, le facteur processus et l'environnement de service.
Pour évaluer la soudabilité, les principes suivants doivent être pris en compte : (1) Évaluer la probabilité de défauts de processus dans les joints soudés afin de fournir une base pour la conception d'un système de soudage approprié. processus de soudage. (2) Évaluer si le joint soudé répond aux exigences de performance structurelle.
Les méthodes expérimentales doivent répondre aux principes suivants : comparabilité, pertinence, reproductibilité et économie.
A. Soudage de rainures en V obliques Essai de fissuration Méthode : Cette méthode est principalement utilisée pour évaluer la sensibilité de la zone affectée thermiquement par le soudage de l'acier au carbone et de l'acier à haute résistance faiblement allié à la fissuration à froid.
B. Test des broches
C. Soudure bout à bout Méthode d'essai de fissuration pour les plaques de pressage
D. Méthode d'essai de fissuration avec retenue réglable
Comprendre les étapes clés de l'expérience et analyser les facteurs qui influencent la stabilité des résultats.
Réponse :
L'objectif est d'évaluer la vulnérabilité de la zone affectée thermiquement dans les aciers au carbone et les aciers faiblement alliés. acier à haute résistance le soudage à la fissuration à froid.
Pour déterminer la sensibilité de la zone affectée thermiquement dans les aciers au carbone et les aciers faiblement alliés à haute résistance, il est nécessaire de procéder à une analyse de l'impact de la zone affectée thermiquement. soudage de l'acier à la fissuration à froid, les facteurs qui influencent la stabilité des résultats sont la contrainte du joint soudé, la température de préchauffage, la déformation angulaire et la pénétration incomplète.
Il est communément admis que si le taux de fissuration superficielle dans les zones à faible densité de population est faible, le taux de fissuration superficielle est faible. acier allié est inférieur à 20%, il est considéré comme sûr pour les structures de soudage générales.
Réponse : les facteurs d'influence :
(1) Facteurs liés aux matériaux : Il s'agit du métal de base et des matériaux de soudage utilisés, notamment les baguettes de soudage pour le soudage à l'arc à l'électrode, les fils de soudage et les flux pour le soudage à l'arc submergé, les fils de soudage et les gaz de protection pour le soudage sous protection gazeuse, entre autres.
(2) Facteurs de conception : La conception des structures des joints soudés aura un impact sur l'état de contrainte et donc sur la soudabilité.
(3) Facteurs liés au procédé : Même pour le même métal de base, différents méthodes de soudage et les paramètres du processus peuvent avoir un impact significatif sur la soudabilité.
(4) Environnement de service : L'environnement de service d'une structure soudée peut varier, notamment en fonction de la température de travail, du type de milieu de travail et des propriétés de charge.
Réponse :
Les propriétés d'utilisation et de soudage des matériaux métalliques font référence aux diverses propriétés spécifiées par les exigences techniques du joint soudé ou de la structure soudée globale, y compris les propriétés mécaniques conventionnelles ou les propriétés dans des conditions de travail spécifiques, telles que la ténacité à basse température, la ténacité à la rupture, la résistance au fluage à haute température, la résistance à long terme, les performances en matière de fatigue, la résistance à la corrosion et la résistance à l'usure.
La soudabilité d'un procédé fait référence à la capacité d'un métal ou d'un matériau à produire des joints soudés de haute qualité, denses, sans défauts et fonctionnels dans des conditions spécifiques de procédé de soudage.
Par exemple, l'acier à faible teneur en carbone présente une bonne soudabilité, mais sa résistance à la corrosion est faible. la résistance et la dureté ne sont pas aussi élevés que ceux de l'acier à haute teneur en carbone.
Réponse :
(1) Fissures froides se produisent généralement dans la zone affectée par la chaleur ;
(2) L'évaluation de la dureté du joint est le facteur le plus crucial pour déterminer la probabilité de fissuration à froid, ce qui en fait un indicateur utile.
En règle générale, le joint soudé comprend la zone affectée thermiquement.
Plus la différence entre la valeur de dureté du joint soudé et celle du métal de base est importante, plus la ténacité du joint et ses propriétés mécaniques globales sont faibles, ce qui le rend plus vulnérable aux ruptures fragiles et à d'autres risques.
Pour minimiser cette différence et garantir la fiabilité du joint soudé, les conditions du processus de soudage doivent être soigneusement contrôlées.
Si une augmentation de l'équivalent carbone entraîne généralement une augmentation du durcissement de la zone affectée thermiquement, cette relation n'est pas toujours linéaire.
L'acier trempé et revenu à faible teneur en carbone est principalement utilisé comme acier de construction soudé à haute résistance, avec une faible teneur en carbone. teneur en carbone limite. La composition de l'alliage est conçue en tenant compte des exigences de soudabilité. La teneur en carbone de l'acier trempé et revenu à faible teneur en carbone est inférieure à 0,18%, ce qui améliore les performances de soudage par rapport à l'acier trempé et revenu à teneur moyenne en carbone.
Le programme de réduction des émissions de carbone martensite dans la zone affectée thermiquement par le soudage de cet acier entraîne une température élevée de transformation de la martensite (MS) et une martensite auto-trempée, ce qui réduit la tendance aux fissures à froid lors du soudage par rapport à l'acier à teneur moyenne en carbone trempé et revenu. Une bonne ténacité peut être obtenue lorsque de fines structures de martensite à faible teneur en carbone (ML) ou de bainite inférieure (B) sont obtenues dans la zone affectée thermiquement.
La structure mixte de ML et de bainite transformée à basse température (B) offre la meilleure ténacité, avec des positions cristallines distinctes entre les lattes de bainite. Le diamètre effectif des grains est fin et présente une bonne ténacité ; il dépend de la largeur de la bande. Le mélange de ML et de BL divise efficacement l'échantillon original de ML et de BL. austénite Les grains effectifs de la structure mixte ML + B sont les plus petits. Les grains effectifs dans la structure mixte ML + B sont les plus petits.
Le Ni est un élément important dans le développement de l'acier à basse température, et son ajout peut améliorer les propriétés de l'acier à basse température. Par exemple, l'acier à 1,5 Ni doit avoir une teneur en carbone réduite et des limites strictes sur les teneurs en S, P, N, H et O pour éviter la fragilité due au vieillissement et la fragilité due au revenu tout en augmentant le Ni. Les conditions de traitement thermique pour ce type d'acier comprennent la normalisation, la normalisation + le revenu et la trempe + le revenu.
Dans l'acier à basse température, le contrôle strict de la teneur en carbone et des impuretés telles que S et P réduit la probabilité de fissures de liquéfaction. Cependant, la fragilité du revenu peut encore poser problème, et il est important de contrôler la température de revenu et la vitesse de refroidissement après le soudage.
Caractéristiques des procédés de fabrication à basse température soudage de l'acier:
L'objectif principal du soudage de l'acier à basse température est de maintenir la ténacité à basse température de la soudure et de la zone affectée thermiquement, afin d'éviter les fissures.
9Ni L'acier 9Ni possède une forte ténacité à basse température, mais lors du soudage avec des matériaux ferritiques similaires au 9Ni, la ténacité de la soudure est fortement diminuée.
Cela peut être attribué à la microstructure de la soudure coulée et à la teneur en oxygène dans la soudure.
Cependant, les matériaux de soudage ferritiques 11Ni, qui sont similaires à l'acier 9Ni, peuvent atteindre une bonne ténacité à basse température grâce à Soudage TIG. En effet, le soudage TIG réduit la teneur en oxygène du métal soudé à moins de 0,05% du métal de base.
Fissures chaudes dans les soudures d'acier au carbone trempé et revenu sont souvent dues à la teneur élevée en carbone et en alliage, qui entraîne un grand intervalle liquide-solide et une ségrégation importante. Ces facteurs augmentent la probabilité de fissures à chaud.
Les fissures à froid dans l'acier trempé et revenu à teneur moyenne en carbone sont dues à la teneur élevée en carbone et à l'abondance des éléments suivants éléments d'alliagequi entraînent une tendance au durcissement. En outre, le faible point de fusion de l'acier se traduit par formation de martensite à basse température, qui n'a pas la capacité de s'auto-tempérer et augmente la probabilité de fissures dues au froid.
Les fissures de réchauffage dans la zone affectée thermiquement peuvent entraîner des changements de performance.
Fragilisation en zone surchauffée
(1) L'acier trempé et revenu à teneur moyenne en carbone présente une teneur élevée en carbone, plusieurs éléments d'alliageIl est donc susceptible de produire de la martensite à haute teneur en carbone, dure et cassante, dans la zone surchauffée du soudage. Plus la vitesse de refroidissement est rapide, plus la formation de martensite à haute teneur en carbone est importante et plus la tendance à la fragilisation est prononcée.
(2) Malgré une énergie linéaire élevée, il peut être difficile d'empêcher la formation de martensite à haute teneur en carbone, qui se traduit par un matériau plus grossier et plus fragile.
(3) Pour améliorer les performances de la zone surchauffée, des mesures telles que la faible énergie linéaire, le préchauffage, le refroidissement lent et le post-chauffage sont généralement employées.
Adoucissement de la zone affectée par la chaleur
Lorsqu'un trempe et revenu Si le traitement thermique n'est pas possible après le soudage, il est nécessaire de prendre en compte l'adoucissement de la zone affectée thermiquement. Plus la qualité de l'acier trempé et revenu est forte, plus le problème de l'adoucissement est important. L'étendue et la largeur de la zone de ramollissement sont étroitement liées à l'énergie linéaire et à la méthode utilisée pour le soudage.
(1) Dans les fissures à chaud de la soudure, la teneur en carbone et en éléments d'alliage de l'acier au carbone trempé et revenu est élevée, ce qui entraîne un grand intervalle liquide-solide, une ségrégation importante et une forte tendance à la formation de fissures à chaud.
(2) La fissuration à froid de l'acier trempé et revenu à teneur moyenne en carbone est due à sa teneur élevée en carbone et à la présence accrue d'éléments d'alliage, ce qui se traduit par une tendance évidente au durcissement.
(3) Le faible point de fusion entraîne formation de martensite à basse température qui n'a généralement pas la capacité de s'auto-tremper, ce qui entraîne une forte tendance aux fissures à froid.
(4) Modifications des performances dans la zone affectée par la chaleur.
Fragilisation en zone surchauffée
(1) L'acier trempé et revenu à teneur moyenne en carbone est susceptible de produire de la martensite à haute teneur en carbone, dure et cassante, dans la zone surchauffée de soudage, en raison de sa teneur élevée en carbone, de ses nombreux éléments d'alliage et de sa grande trempabilité. Plus la vitesse de refroidissement est rapide, plus la martensite à haute teneur en carbone se forme et plus la tendance à la fragilisation s'accentue.
(2) Malgré une énergie linéaire élevée, il est difficile d'empêcher la formation de martensite à haute teneur en carbone, qui rendra le matériau plus grossier et plus cassant.
(3) Pour améliorer les performances de la zone surchauffée, des mesures telles que la faible énergie linéaire, le préchauffage, le refroidissement lent et le post-chauffage sont généralement employées.
Adoucissement de la zone affectée par la chaleur
Lorsque le soudage est terminé et que trempe et revenu ne peut être effectué, il est nécessaire de prendre en compte l'adoucissement de la zone affectée thermiquement (ZAT).
Plus la résistance de l'acier trempé et revenu est élevée, plus le problème de l'adoucissement est prononcé.
L'ampleur et la largeur du ramollissement sont étroitement liées à l'énergie de la ligne de soudage et la méthode de soudage utilisée.
La méthode de soudage qui utilise une source de chaleur plus ciblée est plus avantageuse pour réduire le ramollissement.
(1) L'acier trempé et revenu à teneur moyenne en carbone est généralement soudé à l'état recuit. Une fois le processus de soudage terminé, il est possible d'obtenir des joints soudés uniformes avec des propriétés souhaitables grâce à un traitement global de trempe et de revenu.
(2) Lorsque le soudage est effectué après la trempe et le revenu, il est souvent difficile de remédier à la dégradation des performances de la zone affectée thermiquement.
(3) L'état de pré-soudage détermine la nature des problèmes et les étapes nécessaires du processus.
Les caractéristiques de soudabilité des Q345 sont analysés, et les matériaux de soudage correspondants ainsi que les exigences en matière de processus de soudage sont indiqués.
Réponse : L'acier Q345 est un type d'acier laminé à chaud dont la teneur en carbone est inférieure à 0,4% et dont la soudabilité est excellente.
En général, le préchauffage et le contrôle précis des chaleur de soudage n'est pas nécessaire. Cependant, il est important de prendre en compte les effets potentiels sur le matériau.
En ce qui concerne les propriétés de fragilité et de dureté, lorsque l'acier Q345 est refroidi en continu, la transformation de la perlite se déplace vers la droite, ce qui entraîne la précipitation de la ferrite lors d'un refroidissement rapide, laissant des particules riches en carbone dans l'acier Q345 et dans l'acier Q345. austénite de se transformer en perlite trop tard. Cette transformation en bainite et martensite à haute teneur en carbone entraîne un effet de durcissement. Toutefois, en raison de sa faible teneur en carbone et de sa teneur élevée en manganèse, l'acier Q345 présente une bonne résistance à la fissuration à chaud.
En ajoutant du V et du Nb à l'acier Q345, la fissure de contrainte dans le joint soudé peut être éliminée grâce au renforcement par précipitation.
Il est important de noter qu'une fragilisation des gros grains peut se produire dans la zone surchauffée de la zone affectée thermiquement lorsqu'elle est chauffée à plus de 1200 ℃, ce qui entraîne une réduction significative de la ténacité. Cependant, recuit L'acier Q345 à 600 ℃ pendant 1 heure améliore considérablement sa ténacité et réduit la tendance à la fragilisation par déformation thermique.
Pour matériel de soudage les options suivantes sont recommandées :
Il est recommandé de préchauffer le matériau à une température de 100 à 150 ℃. Le soudage à l'arc ne nécessite généralement pas de traitement thermique après soudage, ou alors il peut être trempé à une température comprise entre 600 et 650 ℃. Soudage sous laitier électroconducteurEn revanche, il faut le normaliser entre 900 et 930 ℃ et le tremper entre 600 et 650 ℃.
Quelle est la différence de soudabilité entre le Q345 et le Q390 ? Le procédé de soudage du Q345 est-il applicable au soudage du Q390 et pourquoi ?
Réponse : Les aciers Q345 et Q390 sont tous deux des aciers laminés à chaud dont la composition chimique est similaire.
La seule différence entre le Q345 et le Q390 réside dans la teneur en Mn, le Q390 ayant une concentration plus élevée. Par conséquent, le Q390 a un équivalent carbone plus élevé que le Q345.
Il en résulte une trempabilité accrue et une plus grande probabilité de fissures à froid dans le Q390 par rapport au Q345. Cependant, leur soudabilité reste similaire.
Il convient de noter que le procédé de soudage utilisé pour le Q345 peut ne pas convenir au Q390 en raison de son équivalent carbone plus élevé et de son apport de chaleur plus important, ce qui pourrait entraîner une surchauffe et une fragilisation grave dans la zone du joint si l'apport de chaleur est trop élevé, ou des fissures à froid et un comportement fragile si l'apport de chaleur est trop faible.
Quel est le principe de sélection des matériaux de soudage lors du soudage d'un acier faiblement allié à haute résistance ? Quel est l'effet du traitement thermique post-soudage sur les matériaux de soudage ?
Réponse : Le principe de sélection doit tenir compte de l'impact de la microstructure de la soudure et de la zone affectée thermiquement sur la résistance et la ténacité du joint soudé.
Étant donné que le traitement thermique après soudage n'est généralement pas effectué, il est essentiel que le métal soudé ait des propriétés mécaniques similaires à celles du métal de base à l'état soudé.
Pour l'acier trempé et revenu à teneur moyenne en carbone, le choix des matériaux de soudage doit être basé sur les conditions de contrainte de la soudure, ses exigences de performance et tout traitement thermique post-soudure prévu.
Pour les composants qui subiront un traitement après le soudage, la composition chimique du métal soudé doit être comparable à celle du métal de base.
Analyser les problèmes possibles lors du soudage d'un acier trempé et revenu à faible teneur en carbone.
Ce billet donne un bref aperçu des aspects clés du soudage de l'acier trempé et revenu à faible teneur en carbone.
Quelle est la fourchette recommandée pour le contrôle de la chaleur de soudage de l'acier typique à faible teneur en carbone, trempé et revenu, tel que le 14MnMoNiB, le HQ70 et le HQ80 ?
Lorsqu'un préchauffage est nécessaire, pourquoi y a-t-il des exigences minimales en matière de température et comment la température maximale peut-elle être atteinte ? température de préchauffage être déterminée ?
Réponse : La fragilisation peut facilement se produire au cours du processus de soudage. Le cycle thermique pendant le soudage peut réduire la résistance et la ténacité de la zone affectée thermiquement.
Caractéristiques du processus de soudage : En général, un traitement thermique après soudage n'est pas nécessaire. Un processus multicouche est utilisé et un cordon de soudure est utilisée plutôt que la technique de transport par bandes oscillantes transversales.
L'apport de chaleur pour le soudage d'un acier typique à faible teneur en carbone, trempé et revenu, doit être contrôlé pour être inférieur à 0,18% WC, et la vitesse de refroidissement ne doit pas être accélérée. Lorsque le WC est supérieur à 0,18%, la vitesse de refroidissement peut être augmentée pour réduire l'apport de chaleur.
L'apport de chaleur pour le soudage doit être maintenu en dessous de 481 kJ/cm. Si l'apport de chaleur maximal admissible est atteint et que des fissures ne peuvent être évitées, des mesures de préchauffage doivent être prises.
Si la température de préchauffage est trop élevée, elle n'empêchera pas l'apparition de fissures à froid. D'autre part, si la vitesse de refroidissement entre 800 et 500°C est plus lente que la température de préchauffage, cela n'empêchera pas l'apparition de fissures à froid. vitesse de refroidissement critique de structures mixtes fragiles, la ténacité de la zone affectée thermiquement diminue.
Il est donc important d'éviter d'augmenter inutilement la température de préchauffage, même à température ambiante. Il existe donc une température minimale de préchauffage.
L'apport de chaleur maximal admissible pour le soudage de l'acier doit être déterminé par des expériences, puis, sur la base de la tendance à la fissuration à froid à l'apport de chaleur maximal, il convient de décider si un préchauffage et une température de préchauffage, y compris la température de préchauffage maximale, sont nécessaires.
Quelle est la différence dans le processus de soudage entre l'acier trempé et revenu et l'acier recuit à teneur moyenne en carbone trempé et revenu de la même marque ? Pourquoi les aciers trempés et revenus à teneur moyenne en carbone ne sont-ils généralement pas soudés à l'état recuit ?
Lors du soudage à l'état trempé et revenu, il est essentiel de suivre des procédures appropriées pour éviter les fissures différées et éliminer la structure durcie dans la zone affectée thermiquement. Ces procédures comprennent le préchauffage, le contrôle des températures d'interpassage, le traitement thermique intermédiaire et le revenu en temps voulu après le soudage.
Pour minimiser l'adoucissement de l'effet thermique, il est recommandé d'adopter une méthode à forte densité d'énergie et à forte concentration de chaleur, et d'utiliser un apport de chaleur de soudage aussi faible que possible.
Pour le soudage à l'état recuit, les méthodes de soudage peut être employé.
Lors de la sélection des matériaux, il est important de veiller à la cohérence des spécifications du traitement de trempe et de revenu du métal de soudure et du métal de base, ainsi qu'à la cohérence de leur alliage principal.
Dans le cas de la trempe et du revenu, une température de préchauffage et une température intercalaire élevées peuvent contribuer à éviter la fissuration avant le traitement.
En raison de la haute trempabilité et de l'aptitude au durcissement de l'acier trempé et revenu à teneur moyenne en carbone, un soudage inapproprié dans l'espace de travail de l'acier trempé et revenu n'est pas souhaitable. recuit peut entraîner un retard dans l'apparition des fissures.
Un processus de soudage complexe est généralement nécessaire, et des processus auxiliaires tels que le préchauffage, le postchauffage, le revenu et le traitement thermique après soudage peuvent contribuer à garantir les performances et la longévité de l'assemblage.
Y a-t-il une différence dans le processus de soudage et sélection des matériaux lorsque l'acier basse température est utilisé à - 40 ℃ et à la température normale ? Pourquoi ?
Réponse : Afin d'éviter la fragilisation à basse température et la fissuration thermique dans les joints soudés en acier à basse température, il est important de minimiser la présence d'éléments d'impureté dans les matériaux.
Pour contrôler la composition et la structure de la soudure, il est important de sélectionner des matériaux de soudage appropriés qui formeront de la ferrite aciculaire fine et une petite quantité de carbure d'alliage, garantissant ainsi certaines exigences AK à basse température.
Lors de l'utilisation du procédé SMAW (Shielded Metal Arc Welding) pour le soudage à basse température, l'utilisation d'une petite énergie linéaire pour le soudage permet d'éviter la surchauffe de l'électrode. zone affectée thermiquement et réduire la formation de gros grains M et WF (Weld Fracture). Pour réduire davantage la surchauffe du cordon de soudure, il est possible d'appliquer le soudage multipasse rapide.
Pour le procédé SAW (soudage à l'arc submergé), l'utilisation d'une méthode de soudage à l'arc par vibration peut empêcher la formation de cristaux en forme de colonne.
Quelles sont les différences entre les méthodes de renforcement et les principaux éléments de renforcement entre les systèmes de chauffage et de climatisation et les systèmes de chauffage et de climatisation ? acier laminé et l'acier normalisé, et quelles sont les différences de soudabilité entre eux ? Quels sont les problèmes auxquels il faut prêter attention lors de la formulation du processus de soudage ?
Réponse : les méthodes de renforcement de l'acier laminé à chaud sont les suivantes :
(1) Renforcement par solution solide : Les principaux éléments de renforcement dans ce processus sont le Mn et le Si.
(2) Renforcement du grain fin : Les principaux éléments de renforcement dans ce processus sont le Nb et le V.
(3) Renforcement des précipitations : Les principaux éléments de renforcement dans ce processus sont le Nb et le V.
Mode de renforcement de l'acier normalisé :
Soudabilité : Chaud acier laminé contient un nombre limité d'éléments d'alliage et a un faible équivalent en carbone, ce qui réduit la probabilité de fissuration à froid.
L'acier normalisé contient une plus grande quantité d'éléments d'alliage, ce qui augmente sa trempabilité et réduit la probabilité de fissuration à froid. Il a également une faible teneur en carbone.
Cependant, le fait de chauffer l'acier laminé à chaud à plus de 1200 ℃ peut entraîner la formation d'une fragilisation à gros grains, ce qui diminue considérablement sa ténacité.
D'autre part, dans les mêmes conditions, le précipité V dans la région des gros grains de l'acier normalisé est principalement à l'état de solution solide, ce qui affaiblit sa capacité à inhiber la croissance et à affiner la microstructure. Cela peut entraîner l'apparition de gros grains, de bainite supérieure et de M-A, ce qui entraîne une diminution de la ténacité et une augmentation de la sensibilité au vieillissement.
Lors de la planification du processus de soudage, le choix de la méthode de soudage doit être effectué en fonction de facteurs tels que la structure du matériau, l'épaisseur de la tôle, les performances requises et les conditions de production.
L'acier trempé et revenu à faible teneur en carbone et l'acier trempé et revenu à teneur moyenne en carbone font partie des aciers trempés et revenus. Leurs mécanismes de fragilisation dans la zone affectée thermiquement par le soudage sont-ils les mêmes ?
Pourquoi les soudage de l'acier à faible teneur en carbone à l'état trempé et revenu assure une bonne qualité de soudage, alors que l'acier à moyenne teneur en carbone dans le même état nécessite souvent un traitement thermique post-soudage ?
Réponse : Acier trempé et revenu à faible teneur en carbone : Lorsqu'il est soumis à des cycles répétés d'augmentation de T8/5, l'acier trempé et revenu à faible teneur en carbone devient cassant en raison du grossissement de l'austénite et de la formation de bainite supérieure et de constituants M-A.
Acier à moyenne teneur en carbone, trempé et revenu : Cet type d'acier a une teneur élevée en carbone et plusieurs éléments d'alliage, ce qui se traduit par une forte tendance au durcissement, une faible température de transformation martensitique et l'absence de processus d'auto-trempe.
Par conséquent, le soudage dans la zone affectée thermiquement peut entraîner la formation d'une quantité importante de structures M et une fragilité potentielle.
En revanche, l'acier à faible teneur en carbone trempé et revenu bénéficie généralement d'un apport de chaleur modéré ou faible pendant le soudage, tandis que les meilleurs résultats pour l'acier à teneur moyenne en carbone sont obtenus par l'utilisation d'un apport de chaleur élevé pendant le soudage et d'un traitement thermique rapide après le soudage.
Quelle est la différence entre les caractéristiques de soudabilité de l'acier résistant à la chaleur Pearlite et de l'acier trempé et revenu à faible teneur en carbone ?
Quelle est la différence entre le principe de sélection des matériaux de soudage pour l'acier résistant à la chaleur Pearlite et l'acier de résistance ? pourquoi？ ?
Réponse : Des fissures à froid peuvent se produire à la fois dans l'acier perlitique résistant à la chaleur et dans l'acier trempé et revenu à faible teneur en carbone.
La zone affectée thermiquement et les fissures de réchauffage peuvent subir un durcissement et une fragilisation au cours du traitement thermique ou d'une utilisation prolongée à des températures élevées.
Cependant, dans l'acier trempé et revenu à faible teneur en carbone, des fissures à chaud peuvent se produire dans l'acier à forte teneur en nickel et à faible teneur en manganèse. En outre, une mauvaise sélection des matériaux peut entraîner des fissures à chaud dans l'acier perlitique résistant à la chaleur.
Lors du choix de l'acier Pearlitic résistant à la chaleur, il est important de tenir compte non seulement de la résistance du matériau, mais aussi des principes d'utilisation du joint à des températures élevées.
Il est également essentiel de veiller à ce que les matériaux de soudage soient secs, car l'acier Pearlitic résistant à la chaleur est utilisé à des températures élevées et doit répondre à certaines exigences en matière de résistance.
Soudage de l'acier inoxydable et de l'acier résistant à la chaleur
Quelques concepts :
Équivalent en chrome : La relation entre la composition et la structure de l'acier inoxydable est représentée par un diagramme. Les éléments qui forment la ferrite sont transformés en une somme d'éléments de chrome (Cr), en tenant compte de leur niveau d'influence. Cette somme est appelée équivalent chrome, avec un coefficient de 1 pour le chrome.
Équivalent en nickel : Dans le même diagramme, les éléments qui forment l'austénite sont transformés en une somme d'éléments de nickel (Ni), compte tenu de leur niveau d'influence. Cette somme est appelée équivalent nickel, avec un coefficient de 1 pour le nickel.
4750°C Fragilisation : Cette forme de fragilisation se produit lorsque des matériaux à forte teneur en chrome acier inoxydable ferritique est chauffé pendant une période prolongée à des températures comprises entre 400°C et 540°C. On parle de fragilité à 4750°C car sa température la plus sensible se situe aux alentours de 475°C. À cette température, la résistance et la dureté de l'acier augmentent, tandis que sa plasticité et sa ténacité diminuent considérablement.
Mode de solidification : Le processus de solidification commence par la cristallisation, suivie par l'achèvement du processus avec la phase γ ou δ.
Fissuration par corrosion sous contrainte : Il s'agit de fissures qui se forment dans un milieu corrosif faible, en dessous de la limite d'élasticité du matériau, sous l'action combinée de la contrainte et du milieu corrosif.
σ Fragilisation de phase : La phase σ est un composé intermétallique cassant, dur et non magnétique dont la structure cristalline est complexe et composée.
Corrosion intergranulaire: Il s'agit d'une corrosion sélective à proximité des joints de grains.
Mécanisme de la carence en chrome : La solution solide sursaturée de carbone diffuse jusqu'aux joints de grains, formant du carbure de chrome (Cr23C16 ou (Fe, Cr)C6) avec du chrome près du joint et précipitant au joint de grains. Comme le carbone se diffuse beaucoup plus rapidement que le chrome, il est trop tard pour que le chrome se supplémente de l'intérieur du cristal jusqu'à proximité du joint de grain, ce qui entraîne une fraction massique de Cr dans la couche adjacente au joint de grain qui est inférieure à 12%, ce que l'on appelle une "carence en chrome".
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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